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非调质塑料模具钢非调质钢在锻、轧后即可达到预硬,不需再进行调质处理。为改善切削加工性能,有些钢中还添加了适量的P、S和Ca。国内对非调质塑料模具钢的开发较晚,25CrMnVTiSCaRE(代号FT)、2Cr2MnMoVS和2Mn2CrVCaS即是近几年开发的新钢种。锻、轧空冷后,FT钢Φ100mm圆钢的硬度可以达到HRC30~35。国内模具钢开发与应用中存在或需要解决的主要问题目前,我国模具新钢种的推广应用工作还存一些需要解决的问题:缺乏有关指导性强、实用的技术资料,给用户合理选择和使用新钢种带来了困难。除4Cr5MoV1Si、3Cr2Mo等个别钢种已获较大量应用外,一些性能优良的钢种的生产和应用量仍太少。钢的质量不够稳定。直接影响了钢的性能的发挥和新钢种的推广应用。不断提高钢的纯净度、致密度、均匀性和质量稳定性,仍是今后长期努力的方向。规格单一,大部分是黑皮圆钢,用户另行改锻。品种规格多样化、产品化是今后需要尽快解决的问题之一。
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表面热处理:改变钢件表面组织或化学成分,以其改面表面性能的热处理工艺。炼钢炉炼出的钢水被铸成钢坯,钢锭或钢坯经压力加工成钢材(钢铁产品)。钢材种类很多,一般可分为型、板、管和丝四大类。型钢品种很多,是一种具有一定截面形状和尺寸的实心长条钢材。按其断面形状不同又分简单和复杂断面两种。前者包括圆钢、方钢、扁钢、六角钢和角钢;后者包括钢轨、工字钢、槽钢、窗框钢和异型钢等。直径在6.5-9.0mm的小圆钢称线材。
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镍(Ni):镍能提高钢的强度,而又保持良好的塑性和韧性。镍对酸碱有较高的耐腐蚀能力,在高温下有防锈和耐热能力。但由于镍是较稀缺的资源,故应尽量采用其他合金元素代用镍铬钢。钼(Mo):钼能使钢的晶粒细化,提高淬透性和热强性能,在高温时保持的强度和抗蠕变能力(长期在高温下受到应力,发生变形,称蠕变)。结构钢中加入钼,能提高机械性能。还可以抑制合金钢由于火而引起的脆性。在工具钢中可提高红性。
Cr12系列冷作模具钢是较广泛采用的钢种系列,具有良好的淬透性和耐磨性,但共晶碳化物偏析较严重,韧性较差,淬火后异常变形较大。为弥补此类钢的性能缺陷,国内先后开发了一些高强韧耐磨钢,如7Cr7Mo2V2Si(代号LD)、Cr8WmoV3Si(代号ER5)、9Cr6W3Mo2V2(代号GM)、Cr8MoV2Ti、80Cr7Mo3W2V等。与Cr12、Cr12MoV相比,此类钢的碳和铬的含量较低,改善了碳化物不均性,提高了韧性;适当增加了W、Mo、V等合金元素的含量,从而增强了二次硬化能力,提高了耐磨性。所以,此类钢在具有良好的强韧性的同时,还有优良的耐磨性和较好的综合性能,主要用于制造承受应力较大、要求高强韧性和耐磨损的各类冷作模具。